『壹』 【干貨|開源MIT Min cheetah機械狗設計(二)】|無刷電機FOC演算法代碼解析
本文旨在深入解析開源MIT Min cheetah機械狗腿部無刷電機的FOC（Field-Oriented Control）演算法與代碼。FOC演算法是無刷電機驅動控制的核心，其性能直接影響機械狗的運動性能與效率。本篇首先簡要闡述FOC的基本原理，然後結合開源代碼對FOC演算法進行詳細分析，最後介紹調試方法。
FOC演算法是針對無刷電機的驅動控制方法，通過精確控制磁場大小與方向，實現平穩、低雜訊、高效且快速響應的電機運動。這一控制方法能夠實現對電機進行「像素級」的精準控制。
對於FOC演算法原理，可參考稚暉君的文章或燈哥的視頻，了解基礎知識。簡要而言，FOC演算法通過位置、速度、電流三環控制，確保電機達到設定的力矩、位置和速度。電機的控制流程包括電機參數設置、閉環控制、電流控制器設計、DQ0變換、編碼器位置角度校正及線性化等步驟。
在FOC演算法中，力、位置、速度的閉環控制是核心部分。通過公式計算參考轉矩，結合比例增益與微分增益切換控制模式，實現力矩控制。電流控制器設計包括溫度、內阻觀測器估計、弱磁控制器和PI控制器。磁編碼器位置角度的校正與線性化是確保控制精度的關鍵步驟，涉及相序判斷、編碼器零位置校正、紋波消除等。
FOC演算法調試包括驗證逆變模塊輸出、相電流采樣電路功能、變換程序正確性、SVPWM模塊功能，以及整定PID參數等步驟。通過一系列驗證和調整，確保FOC演算法能夠有效控制機械狗的腿部電機，實現精準運動控制。
本文結束於FOC演算法的解析，下一文將深入探討運動學演算法、動力學建模、步態規劃與MPC（模型預測控制）演算法等內容，為讀者提供更全面的機械狗控制理論與實踐指導。
『貳』 用於無刷電機的常用運動控制晶元有哪些希望有人介紹或列舉幾個
無刷電機通常採用三相設計，這意味著能夠輸出分時序三相激勵信號的晶元都可能是無刷電機的核心驅動晶元。對於簡易的無刷風扇電機而言，其控制核心通常是利用霍爾元件檢測磁極位置，以引導啟動開關中的某個晶體管。至於三相無刷電機，其可使用的晶元型號種類繁多，例如實驗N8X系列等復雜設計，以及電動自行車中使用的一些單片機，通過程序設置實現對六隻功率管的分時驅動。期間也利用霍爾元件作為磁極探測，以決定哪只晶體管首先導通。
值得注意的是，這里可能無法詳細解釋你真正關心和研究對象的核心細節。因此，如果你確實想深入了解這些內容，建議購買一本關於單片機實用控制方面的圖書，其中會有大量的控制理論和實用線路講解。
簡單來說，選擇用於無刷電機的運動控制晶元主要取決於電機的具體需求，包括電機相數、控制精度和響應速度等因素。此外，霍爾元件作為磁極探測器在無刷電機控制系統中扮演著重要角色。因此，在設計無刷電機控制系統時，需要綜合考慮這些因素來選擇合適的晶元。
在實際應用中，常見的無刷電機控制晶元有MCU（微控制器單元）和專用的BLDC（無刷直流電機）控制晶元。MCU通常具有較高的靈活性和可編程性，可以根據具體需求進行定製開發。而專用的BLDC控制晶元則在性能和可靠性方面具有明顯優勢，能夠更好地滿足特定應用場景的需求。
除了硬體選擇外，軟體開發也是無刷電機控制系統的關鍵環節。編程人員需要根據具體需求編寫控制演算法，實現對電機的精確控制。在實踐中，常見的控制演算法包括開環控制、閉環控制和自適應控制等。
總之，選擇用於無刷電機的運動控制晶元需要綜合考慮多種因素，包括電機的具體需求、硬體性能和軟體開發難度等。希望這些信息對你有所幫助。